SU1092199A1

SU1092199A1 - Method for preparing master alloy

Info

Publication number: SU1092199A1
Application number: SU823489339A
Authority: SU
Inventors: Александр Андреевич Должиков; Виктор Иванович Дубоделов; Виталий Петрович Полищук
Original assignee: Институт проблем литья АН УССР
Priority date: 1982-09-16
Filing date: 1982-09-16
Publication date: 1984-05-15

Abstract

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЛИГАТУРЫ, i включаниций расплавление ферретарганца и алюмини и их последующее смешивание , отличающийс тем, что, с целью снижени -угара алюмини и повышени степени гомогенизации и стабилизации химического состава лигатуры, смешивание металлов осуществл ют введением в объем ферромарганца жидкого алюмини затопленной струей под давлением,равным 1,1-1,2 давлени столба жидкого ферромарганца. (ОMETHOD OF OBTAINING LIGATURES, i inclusions melting ferrethane-manganese and aluminum and their subsequent mixing, characterized in that, in order to reduce α-aluminum and increase the degree of homogenization and stabilization of the chemical composition of the master alloy, equal to 1.1-1.2 pressures of a liquid ferromanganese column. (ABOUT

Description

Изобретение относитс к металлур гии, в частности к производству фер росплавов. Известен способ получени лигатур , содержащих легкоплавкие и легкоокисл ющиес элементы, включающий вьшлавку ферросплава, отделение шл ма и заливку ферросплава в ковш-приемник , в котором установлены слитки легкоплавкого металла П . Однако этот способ не позвол ет получать достаточно равномерный химический состав сплава, а его реализаци сопр жена с пироэффектом и высоким угаром легкоплавкого элемента .. Наиболее близким к предложенному вл етс способ получени лигатуры, включающий расплавление ферромарганца в электродуговой печи, ввод сверху в печь части алюмини в твердом виде и по мере плавлени и растворени алюмини в ферромарганце, выпуск сплава из печи в ковш с остальной частью алюмини . Алюминий в ковше перед выпуском сплава из печи пл.ав т пламенем газовой горелки. Температура сплава 1400-1450 С. Раз.ливку полученной лигатуры провод т сверху через стопор на слитки массой 1-2,7 т 2 . Недостатком способа вл етс высокий угар алюмини и неравномерный химический состав получаемой лигатуры . Высокий угар алюмини в печи обус ловлен действием высокотемпературной ,дуги. При расплавлении ферросплава дугой алюминий, наход сь на поверхности ферросплава,перегреваетс на 700-800 С выше температуры плавлени , что приводит к его интенсивному окислению. Кроме того, при последующем сливе высокотемпературного ферросплава из печи в ковш с жидким алюминием, количество которого в 5-6 раз меньше чем ферросплава, хот и происходит взаимное растворение металлов при перемешивании, однако процент угара алюмини остаетс высоким. Объ сн ет с Это тем, что ферросплав при сливе в жидкий алюминий, имеющий меньшую плотность, располагаетс под алюминием и перегревает его. Нагретый до 1300-1400°С алюминий активно окисл етс в атмосфере воздуха. После окон чани слива ферромарганца в ковш прекращаетс интенсивное перемешивание , что тормозит процесс усреднени химического состава сплава по высоте и объему ковша, так как растворение алюмини в ферромарганце происходит в основном за счет диффузии. Последующее перемешивание лигатуры в ковше не производ т. Поэтому сплав получаетс обедненным алюминием на дне ковша и пересыщенным в его верхних зонах. Целью изобретени вл етс снижение уг4ра алюмини , повьшгение степени гомогенизации и стабилизации химического .состава лигатуры. Поставленна цель достигаетс тем, что согласно способу получени лигатуры, включающему расплавление ферромарганца и алюмини и их последующее смешивание, смешивание металлов осуществл ют введением в объем ферромарганца жидкого алюмини затопленной струей под давлением равным 1,1-1,2 давлени столба жидкого ферромарганца. Ввод жидкого алюмини затопленной струей в объем ферросплава, имеющего более высокую плотность, приводит к диспергированию алюмини и равномерному распределению его в ферросплаве . Подача алюмини в донной части камеры печи с ферросплавом увеличивает врем всплывани капель алюмини и обеспечивает их интенсивное растворение в ферросплаве. Жидкий ферросплав изолирует капли алюмини от атмосферы воздуха, что предотвращает их окисление, в результате сокращаетс угар алюмини и стабилизируетс его содержание в ферросплаве. Создание при подаче алюмини давлени , в-1,1-1,2 раза превьппающего металлостатическое давление столба жидкого ферросплава, позвол ет обеспечить надежный ввод и диспергирование жидкого алюмини в объеме ферросплава . Создание давлени больше 1,2 высоты столба жидкого ферросплава экономически нецелесообразно и,кроме того, св зано с формированием сплошной алюминиевой струи, что ухудшает распределение частиц алюмини в объеме ферросплава. Создание давлени меньше 1,1 высоты столба жидкого ферросплава увеличивает врем получени лигатуры. На фиг.1 и 2 представлена схема сдвоенной индукционной печи с электромагнитными стопорами дл получени лигатуры.The invention relates to metallurgy, in particular, to the production of ferrous alloys. A known method for producing ligatures containing low-melting and easily acidic elements includes the ferroalloy heading, separating the sludge and pouring the ferroalloy into the receiving bucket in which the low-melting metal II ingots are installed. However, this method does not allow to obtain a fairly uniform chemical composition of the alloy, and its implementation is associated with a pyroelectric effect and a high carbon monoxide of the low-melting element. The closest to the proposed method is a method of ligature melting in an electric arc furnace; in solid form and as the aluminum melts and dissolves in ferromanganese, the alloy is released from the furnace into a ladle with the rest of the aluminum. Aluminum in the ladle before the release of the alloy from the furnace pl.av t the flame of a gas burner. The temperature of the alloy is 1400-1450 C. The casting of the obtained master alloy is conducted from above through a stopper into ingots weighing 1-2.7 t 2. The disadvantage of this method is the high frenzy of aluminum and the uneven chemical composition of the resulting master alloy. High frenzy of aluminum in the furnace is caused by the high-temperature arc. When the ferroalloy is melted by the arc, the aluminum, being on the surface of the ferroalloy, overheats 700-800 ° C above the melting point, which leads to its intense oxidation. In addition, when the high-temperature ferroalloy is subsequently drained from the furnace into a ladle with liquid aluminum, the amount of which is 5-6 times less than that of ferroalloy, although the metals dissolve when mixed, however, the percentage of aluminum loss remains high. This is explained by the fact that the ferroalloy, when it is drained into liquid aluminum, which has a lower density, is located beneath the aluminum and overheats it. Aluminum heated to 1300-1400 ° C is actively oxidized in an atmosphere of air. When the ferromanganese is drained into the ladle, intensive mixing is stopped, which slows down the process of averaging the chemical composition of the alloy over the height and volume of the ladle, since aluminum dissolves in ferromanganese mainly due to diffusion. Subsequent mixing of the ligature in the ladle is not produced. Therefore, the alloy is obtained by depleted aluminum at the bottom of the ladle and supersaturated in its upper zones. The aim of the invention is to reduce the aluminum angle, lowering the degree of homogenization and stabilization of the chemical composition of the master alloy. This goal is achieved by the fact that according to the method of obtaining a master alloy, including the melting of ferromanganese and aluminum and their subsequent mixing, the metals are mixed by introducing liquid aluminum into the volume of the ferromanganese with a submerged pressure jet of 1.1-1.2. The introduction of liquid aluminum flooded stream in the volume of ferroalloy having a higher density, leads to the dispersion of aluminum and its uniform distribution in the ferroalloy. The supply of aluminum at the bottom of the furnace chamber with ferroalloy increases the time of the emergence of aluminum droplets and ensures their intensive dissolution in the ferroalloy. Liquid ferroalloy isolates the aluminum droplets from the atmosphere of air, which prevents their oxidation, as a result, the waste of aluminum is reduced and its content in the ferroalloy is stabilized. The creation of an aluminum pressure that is 1.1-1.2 times higher than the metalostatic pressure of the liquid ferroalloy column makes it possible to ensure reliable input and dispersion of liquid aluminum in the volume of the ferroalloy. Creating a pressure greater than 1.2 times the height of the liquid ferroalloy column is not economically feasible and, moreover, is associated with the formation of a continuous aluminum stream, which affects the distribution of aluminum particles in the ferroalloy volume. Creating a pressure less than 1.1 times the height of the liquid ferroalloy column increases the time it takes to make a ligature. Figures 1 and 2 show a dual induction furnace with electromagnetic stoppers for obtaining a ligature.

Способ осуществл етс следующим образом.The method is carried out as follows.

В камеры 1 и 2, разделенные вIn chambers 1 and 2, separated in

донной части перегородкой 3 и сообщайщиес через канал 4, включенных в режим стопора электромагнитных насосов 5 и 6 заливают соответственно жидкий алкминий 7 и жидкий ферросплав 8. С помощью иццукторов 9 и 10 с обмотками 11 и 12 подогревают алюминий и ферросплав до .температуры,на 50-70°С превьшакндей температуру их плавлени .the bottom part of the partition 3 and communicating through the channel 4, included in the stopper mode of the electromagnetic pumps 5 and 6, is poured liquid aluminium 7 and liquid ferroalloy 8, respectively. Using fittings 9 and 10 with windings 11 and 12, aluminum and ferroalloy are heated to temperature by 50 -70 ° C above the melting temperature.

Переключают электромагнитный насос 6 в режим нагнетани на давление, превышающее в 1,1-1,2 раза металлостатическое давление столба ферро- сплава в камере 2. При этом жидкий алюминий из камеры I через канал 4 в перегородке 3 затопленной струей поступает в придонные слои жидкого ферросплава в камере 2.The electromagnetic pump 6 is switched to the injection mode for a pressure greater than 1.1-1.2 times the metalostatic pressure of the ferroalloy column in chamber 2. At the same time, liquid aluminum from chamber I through channel 4 in the partition 3 is submerged jet enters the bottom layers of the liquid ferroalloy in chamber 2.

Пример . Провод т опытные плавки по приготоэлению жидкой лигатуры (80% ферромарганца ФМг75 и 20 % алюмини АВ97) в сдвоенной индукционной печи общей мощностью 200 кВт (2x100) и емкостью 2 т (2x1).An example. Experimental melting was carried out on the preparation of a liquid master alloy (80% ferromanganese FMg75 and 20% aluminum AB97) in a dual induction furnace with a total capacity of 200 kW (2x100) and a capacity of 2 tons (2x1).

Плавку начинают с наплавлени отдельно в каждой камере 200 кг алюмини и 800 кг ферросплава. При достижении температуры алюмини 690°С и ферромарганца 1280с алюминий при различном давлении подают в камеру с ферромарганцем.Melting begins with the deposition of 200 kg of aluminum and 800 kg of ferroalloy separately in each chamber. When the temperature of aluminum reaches 690 ° C and ferromanganese 1280c, aluminum at a different pressure is supplied to the chamber with ferromanganese.

Дл сравнени со способом-прототипом провод т дополнительно три плавки в электродуговой печи. В емкость загружают 800 кг ферромарганца. После расплавлени ферросплава загружают 100 кг алюмини . Оставшиес 100 кг помещают в ковш емкост ю 1 т и плав т пламенем газовой горелки. Затем сливают ферросплав в ковш. Полученные лигатуры разливают в футерованные емкости по 250 кг.For comparison with the prototype method, an additional three melts were carried out in an electric arc furnace. In the capacity load 800 kg of ferromanganese. After the ferroalloy has melted, 100 kg of aluminum is charged. The remaining 100 kg are placed in a 1 ton bucket of capacity and melted with a gas burner flame. Then pour the ferroalloy into the ladle. The resulting ligatures are poured into lined containers of 250 kg.

Полученные данные приведены в таблицеThe data obtained are given in the table.

0,58 0,58 0,58 0,58 0,580.58 0.58 0.58 0.58 0.58

Отклонение химического состава сплава в объеме ковша. Deviation of the chemical composition of the alloy in the bucket volume.

) Отклонение химического состава сплава различных плавок. Сравнительный анализ показывает, 50 ковой что при давлени х нагнетани алюмини 0,6-0,7 ати, что составл ет 1,1-1,2 давлени столба жидкого ферромарганца (0,58 ати), угар алюмини ниже по сравнению с известным способам в 45 раз. Отклонени химического состава сплава одной плавки (степень гомогенизации ) и различных плавок одина- ,) Deviation of the chemical composition of the alloy of various heats. A comparative analysis shows that, at an injection pressure of aluminum of 0.6 to 0.7 atm, which amounts to 1.1 to 1.2 pressures of a column of liquid ferromanganese (0.58 atm), the loss of aluminum is lower compared to the known methods 45 times. Deviations of the chemical composition of the alloy of one heat (degree of homogenization) and different heats of the same,

1,60,0651.60.065

1.80,071.80,07

1.90,065 20,06 а0,521.90.065 20.06 a0.52

9,06 2,5 технологии (-стабилизации хишческого состава) по предлагаемому способу значительно ниже и отличаютс от известного способа на пор док. Слайда емый годовой экономический эффект от внедрени предлагаемого способа составит только за счет экономии алюмини на 6-10% 50 тыс.руб. по сравнению с базовым объектом;9.06 2.5 technology (- stabilization of the chemical composition) of the proposed method is much lower and differs from the known method by an order of magnitude. The slide-out annual economic effect from the introduction of the proposed method will be only due to the saving of aluminum by 6-10% 50 thousand rubles. compared to the base object;

Claims

METHOD FOR PRODUCING A LIGATURE, i including the melting of ferromanganese and aluminum and their subsequent mixing, characterized in that, in order to reduce the aluminum burn and increase the degree of homogenization and stabilize the chemical composition of the ligature, the metals are mixed by injecting liquid aluminum into the volume of ferromanganese under a flooded stream under pressure equal to 1.1-1.2 column pressure of liquid ferromanganese.

1092199 A